JPS61166000A - Ｘ線管フイラメント加熱回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、Ｘａ管のフィラメント加熱回路に関し、特に
数ミリ秒以下のパルス時間でＸ線を繰り返し曝射する高
速パルス撮影時においても追随して安定したＸ線管電流
とすることができるよ５１ＣＸ線管のフィラメントに供
給する電流を制御できるＸ線管フィラメント／ＸＩ熱回
路く関する。

従来の技術 従来のこの種のＸ線ｆフィラメント加熱回路は、第３図
に示すように、Ｘ線管１と、このＸ線管１の陽極２に高
電圧を印加する高電圧発生器３と、上記ＸＭｆｌの陽極
２に流れる実・ｇ電流値を検出する分圧抵抗４及び第一
の演算増幅器Ａ１からなる検出回路と、上記第一の演算
増幅器Ａ１から出力された実・ｇ電流値を入力して設定
管電流値との差を求めると共にその差分に相応してＸ線
管１のフイラメン）５に供給する電流量を制御する信号
を送出する加熱制御回路６と、この加熱制御回路６から
の制御信号な入力して上記ＸＭＩｆ１のフィラメント５
釦供給する電流を制御する供給制御回路Ｔとを有して成
っていた。ここで、上記ＩＴＪ熱制御回路６は、設定管
電流値に相当する電圧レベルを出力する基準レベル設定
器８と、第二の演算増幅器Ａ２と、フィラメント５の電
流値のプリセット信号を出幻する加熱レベル設定器９と
、第三の演算増幅器Ａ５とを傳している。また、上記供
給制御回路γは、フィラメント加熱トランス１０と、こ
のフィラメント加熱トランス１０を駆動するインバータ
制御回路１１と、上記フィラメントＩ熱トランス１０に
印加する電圧を可変するチョッパ制御回路１２と、電源
トランス１３と、整流器１４とを有している。

そして、このようなＸ線管フィラメント加熱回路でｘｉ
管１のフィラメント５に一定の電流を流すと共に、陽極
２に一定のＸ線管電流を流して該Ｘ線管１から一定量の
Ｘ線を曝射していた。しかし、ＸｊｌＪ管１が冷えてい
る状態ではＸ線管′直流が流れ易（曝射Ｘ線量を一定と
することができるが、撮影時間の経過に従ってＸ線管１
の温度が上昇して（るとＸ線管電流が流れにくくなり、
実管電流値が低下して曝射Ｘａ量が少くなるものであっ
た。そこで、これを補正するため、第３図に示す従来の
Ｘ線管フィラメント加熱回路では、次のようにしていた
。すなわち、高電圧発生器３の高圧トランス１５の中性
点１６に設けられた分圧抵抗４でｘｉｓ管１を流れる実
管電流値１１を検出し、この検出値を第一の演算増幅器
Ａ１を介して加熱制御回路６へ入力し、この加熱制御回
路６では、第二の演算増幅器Ａ２で基準レベル設定器８
から出力される設定・ｇ電流値と上記実管電流値との差
分Ｓ１を求めると共に第三の演算増幅器Ａ５で加熱レベ
ル設定器９から出力されるフィラメント電流のプリセッ
ト信号Ｓ２に上記差分Ｓ１を加算して制御信号３ｓを出
力し、この制御信号Ｓ５は供給制御回路Ｔへ入力してそ
のチョッパ制御回路１２０入力電圧となり、該チョッパ
制御回路１２で電圧／周波数変換及び電圧／振幅変換を
行ってフィラメント加熱トランス１０に印加する電圧Ｖ
を町変し、これによってフィラメント電流工２を増やし
て該フィラメント５の温度を上昇させ、その結果ＸＨ管
電流工５が一定となるようにフィードバック制御してい
た。

この動作のタイミング線図は第４図に示すようになり１
．ｓ４図（ｂ）Ｋ示す各回のＸ線噴射ごとに分圧抵抗４
で検出した実管を流値工１が第４図（ｃ）に示すように
順次低下していったとする。

このとき、第４図（ｄ）に示すように、上記実管電流値
工１と基準レベル設定器８からの設定管電流値との差分
Ｓ１は各回のＸ線曝射ごとに順次増大し、これに従って
、第４図（ｅ）　ＶＣ示すように、プリセット信号Ｓ２
と上記差分Ｓ１とを加算した制御信号８５も順次増大す
る。そして、この順次増大する制御信号Ｓ３を入力した
供給制御回路７は、第４図（ｆ）に示すよ’）Ｋ、各回
のＸ線曝射ごとのタイミングに合せてフィラメント電流
Ｉ２を増大してＸ線管１のフィラメント５に供給してい
た。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このようなＸ線管フィラメント加熱回路におい
て、上記のように各回のＸ線曝射のタイミングに合せて
フィードバック制御してフィラメント電流Ｉ２を増大し
ても、上記Ｘ線管１のフィラメント５の熱慣性のために
、該フィラメント５の温度は直ちには上昇しないで数ミ
リ秒のタイムラグがあった。従って、第４図（ｂ）のよ
うにＸ線曝射のパルス時間が数ミリ秒以下の高速パルス
撮影時くおいては、第４図（ｇ）に示すように、フィラ
メント温度は、＠４図（ｆ）に示すフィラメント電流工
２の立ち上がりから数ミリ秒遅れて温度上昇し始めるが
（斜線部参照）、上記フィラメント電流Ｉ２の立ち下が
りでもとの温度に戻ってしまい、実質的には上記フィー
ドバック制御の効果は現われな、かった。このことから
、結局フィラメント温度を上昇させることができず（第
４図（ｇ）参照）、Ｘ１ｓｆｔ流工３は、第４図（ｈ）
に示すように、各回のＸ線曝射ごとに低下して一定とな
らないものであった。従ツテ、高速パルス撮影における
撮影画像の画質は低下するものであった。そこで、本発
明はこのような問題点を解決することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明の手段は、Ｘ線管と、こ
のＸａ管の陽極に流れる実管電流値を演出する検出回路
と、この検出回路からの実管電流値を入力して設定￥ｉ
１１を流値との差を求めると共にその差分に相応し″Ｃ
ＸＳ管フィラメントに供給する電流量をセＩＪ御する信
号を送出する加熱制御回路と、この加熱制御回路からの
制御信号を入力して上記Ｘ？ｆｉａ管のフィラメントに
供給する電流を制御する供給制御回路とを有して成るＸ
線Ｗフィラメント加熱回路に祐いて、上記検出回路と加
熱制御回路との間に、上記実管電流値を取り込んで保持
するサンプルホールド回路を設げ、パルス状く流れる実
管電流値を保持しこの保持した実管電流値によって設定
管電流値との差分を求めるようにしたことを特徴とする
Ｘ線管フィラメント加熱回路によってなされる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基いて詳細く説明す
る。

第１図は本発明によるＸ線管フィラメント加熱回路を示
す回路図である。このＸ線管フイラメン１０熱回路は、
Ｘ線ｆ１と、高電圧発生器３と、分圧抵抗４及び第一の
演算増幅器Ａ１からなる検出回路と、サンプルホールド
回路１７と、加熱制御回路６と、供給制御回路７とを有
して成る。

上記Ｘｆｓ管１は、Ｘａを曝射するもので、管球の内部
に陽極２とフィラメント５とが対向して設けられており
、上記陽極２釦は高電圧発生器３から高電圧が印加され
る。この高電圧発生器３は、図示外の交流電源の電圧を
昇圧する高圧トランス１５と、全波整流器１８とから成
る。

前記検出回路は、上記Ｘａ管１の陽極２に流れる実管電
流値工１を検出するもので、上記高電圧発生器３の高圧
トランス１５の中性点に設けられた分圧抵抗４とこれに
接続された第一の演算増幅器Ａ１とからなる。この第一
の演算項＠５　Ａ　ｌからの出力は、サンプルホールド
回路１７へ入力する。このサンプルホールド回路１１は
、上記実管電流値工１をある回のＸｍ＠射れるＸ線タイ
マからのＸ＋＋Ｓ曝射のパルスに合せて、当該パルスの
立ち下がりから次のパルスの立ち下がりまでの間、上記
検出回路で検出した実１ＦＶＪｃ流値工１を保持するよ
うになっている。

上記サンプルホールド回路１Ｔの出力ＳＯは、加熱制御
回路６へ入力する。この加熱制御回路６は、上記出力Ｓ
Ｏとして保持された各回のＸ線曝射ごとの実管電流値を
入力して設定管電流値との差を求めると共くその差分に
相応してＸ線＝ｔｌ　１のフィラメント５に供給する電
流量を制御する信号を送出するもので、上記設定管電流
値く相当する電圧レベルを出力する基準レベル設定器８
と、この基準レベル設定器８の出力である設定′ｇ電流
値と上記実ｔｇ流値との差分Ｓ１を求める第二の演算増
幅器Ａ２と、フィラメント５の電流値のグリセット信号
Ｓ２を出力する加熱レベル設定器９と、このプリセット
信号Ｓ２に上記差分Ｓ１を加算して制御信号Ｓ５を送出
する第三の演算増幅器Ａ５とから成っている。

上記加熱制御回路６からの制御信号Ｓｓは、供給制御回
路７へ入力する。この供給制御回路７は、上記制御信号
Ｓ３の変化によって上記Ｘ線ｆ１のフィラメント５に供
給する電流を制御するもので、フィラメント加熱トラン
ス１０と、トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２を交互にＯＮ、
ＯＦＦさせて上記フィラメント加熱トランス１０を駆動
するインバータ制御回路１１と、電源トランス１３及び
整流器１４から電源をとりこれをトランジスタＴｒｓの
ＯＮｔ、ている間だげ電圧／周波数変換及び電圧／振幅
変換を行って上記フィラメントｍ熱トランス１０に印加
する電圧■を可変するチョッパ制御回路１２と、チョー
クコイル１８と、コンデンサ１９とから成っている。

なお、第１図において、加熱制御回路６の中に設けられ
た開閉器２０は、Ｘ線曝射のパルス時間が数ミリ秒以下
となる高速パルス撮影時において閉路となるスイッチで
あり、それ以外の場合は閉路となる。

次に、このように構成されたＸ線−ｉｆフィラメント加
熱回路の動作釦ついて第２図のタイミング線図を参照し
て説明する。まず、検査対像としての循環器系の高速シ
ネパルス撮影をするとして、上記開閉器２０を閉路とす
る。次に、Ｘ線装置全体の準備が完了し待機状態となる
と、第２図ｆａ）に示すように、加熱制御回路６の加熱
レベル設定器９から一定の値のプリセット信号Ｓ２が出
力される。そして、供給制御回路γからＸａ曹１のフィ
ラメント５に所定の電流が供給され、高電圧発生ａ３１
／Ｃよって上記ＸＷ管１の陽極２に高電圧が印加され、
第２図（ｂ）に示すようにパルス時間が数ミリ秒以下の
Ｘ線曝射が繰り返し行われる。このとき、高圧トランス
１５の中性点１６に設けられた分圧抵抗４で各回のｘｍ
曝射ごとにＸ線ｆ１を流れる実管電流値１１を検出する
。いま、撮影時間がある程度経過してＸ線ｇ１の温度が
徐々に上昇してきたとすると、前回のＸ線曝射■と、今
回のＸａＩＩＩ射■と、次回のＸ線曝射■とでは１．＠
２図（ｃ）　釦示すように、その実−！Ｐ′ｉＩＬ流値
はｉｌ、ｉｔ’、ｉｔ　　のように少しずつ低下してく
る。このような実管電流値１１は、第一の演痒増幅器Ａ
１を介してサンプルホールド回路１７へ入力する。する
と、このサングルホールド回路１Ｔは、上記実ｉｔ流値
１１を取り込んで第２図（ｂ）に示す■のパルスの立ち
下がりから■のパルスの立ち下がりまでの間、その実ｉ
ｔ流値１１を保持する。以下、同様にして各回のＸｉ曝
射ごとの実・９或流値Ｉ　１１　、　Ｉ　＋＃を保持す
る。従って、このサンプルホールド回路１Ｔの出力３ｏ
は、第２図（ｄ）に示すように、少しずつ下がる階段状
となる。

次に、上記サンプルホールド回路１Ｔの出力ＳＯは、加
熱制御回路６の第二の演算増幅器Ａ２へ入力する。この
第二の演算増幅器Ａ２には、基準レベル設定器８から出
力されるＸａ管１０投定Ｉ電流値に相当する電圧レベル
が入力されており、該演算増幅器Ａ２は、上記設定管電
流値と実管電流値工事との差を求め、その差分ｓ１を出
力する。ここで、上述のよ５に、実管電流ｆｉＩ＋は少
しずつ低下して上記サンプルホールド回路１Ｔの出力Ｓ
ｏは階段状に少しずつ下がっているので、上記第二の演
算増幅器Ａ２から出力される差分Ｓ１は、Ｍｃｚ図（ｅ
）Ｋ示すように、少しずつ上がる階段状となる。そして
、上記差分Ｓ１は、第三の演算増＠器Ａ３へ入力する。

コノ第三の演算増幅器Ａｓには、加熱レベル設定器９か
ら出力されるフィラメント５の電流値のプリセット信号
Ｓ２が入力されており、該演算増幅器Ａ３は、上記プリ
セット信号３２に上記差分Ｓ１を加算し、制御信号ｓｓ
として出力する。ここで、第２図（ａ）〈示すよ５くグ
リセット信号Ｓ２は一定であり、第２図（ｅ）に示すよ
うに差分Ｓ１は階段状に少しずつ上がっているので、上
記第三の演算増幅ａＡｓから出力される制御信号Ｓ５は
、第２図（ｆ）り示すように、サンプルホールド回路１
７の出力３ｏのタイミングに合せて少しずつ上がる階段
状となる。

次に、上記加熱制御回路６から出力された制御信号３ｓ
は、供給制御回路Ｔのチョッパ制御回路１２へ入力する
。このチョッパ制御回路１２は、上記制御信号Ｓｓを入
力電圧とし、これにより電圧／周波数変換及び電圧／掘
幅変換を行ってフィラメント加熱トランス１０に印加す
る電圧Ｖを可変する。この電圧Ｖは、第２図（ｆ）に示
す制御信号Ｓ５の増加と共く増大するので、該電圧Ｖの
増大に従ってフィラメント５に供給される電流工２は、
第２図（ｇ）に示すように、サンプルホールド回路１７
の出力Ｓｏのタイミング和合せ【その保持時間ごとに逐
次増えて行く。ここで、第２図（ｃ）Ｋ示すようく各回
のＸ＠曝射ごとくパルス状く流れる実管電流値工１は、
サンプルホールド回路１Ｔで、第２図（ｄ）に示すよう
に前回のＸ線曝射■の立ち下がりから今回のＸｓ曝射■
の立ち下がりまでの間一定に保持されるので、これを偏
差信号としてフィードくくツク制御した結果のフィラメ
ント電流工２も、第２図（ｇ）に示すように前回のＸ線
曝射■の立ち下がりから今回のＸ線曝射■の立ち下がり
までの間増やされた状態となる。このように、前回のＸ
線曝射■の立ち下がりの直後に増やされたフィラメント
電流Ｉ２により、第２図（ｈ）に示すように、フィラメ
ント５の温度が上昇し始める。このとき、該フィラメン
ト５の熱慣性のために、前回のＸ線曝射■の立ち下がり
から今回のＸ線曝射■の立ち上がりに至る間は緩やかな
カーブＣ１で上昇する。しかし、今回のＸＭ＠射■の立
ち上がりの時までにはと記増大されたフィラメント電流
Ｉ２によってフィラメント５は十分に加熱されて温度が
上昇し、今回のＸ線曝射■のパルス時間中は上昇した一
定温度Ｃ２に保たれる。このフィラメント温度の上昇の
結果、Ｘ線Ｗ１の陽極２に流れるＸ線・ｑ電流Ｉｓが増
大され、第２図（ｉ）に示すように、各回のＸ線曝射ご
とのＸ線管電流工ｓが設定管′■電流値等しくなり、一
定とされる。このよう釦、上記Ｘ線管電流工ｓが設定管
？ｌＥ流値と等しくなると、第２図ｆｃ）に示す実管電
流値１１と第２図（ｉ）に示すＸ線管電流工ｓとが等し
くなり、フィードバック制御は終了する。

発明の効果 本発明は以上説明したように、実管電流値１１を検出す
る検出回路と加熱制御回路６との間にサンプルホールド
回路１Ｔを設けたので、パルス状に流れる上記実ｆ電流
値１１をある回のＸ線曝射の終了時点で取り込んで次の
回のＸｆｌｊ＠射の終了まで保持することができ、この
所定の時間保持された実管電流値１１によって設定管電
流値との差分Ｓ１も次の回のＸ？／ｓ曝射の終了時点ま
で連続して出力される。従って、供給制御回路Ｔから供
給されるフィラメント電流１２も、ある回のｘ、ｉｓｓ
射の終了時点から次の回のＸ線曝射の終了まで増大され
た電流が連続して供給される。これにより、Ｘａ陽射の
パルス時間が数ミリ秒以下の高速パルス撮影においても
、ｌ！ｆｌのフィラメント５の熱慣性によるタイムラグ
をある回のＸ線曝射の終了から次の回のＸ線曝射の開始
までの間に経過させることができ、その回のＸｌ！ＩＩ
曝射のタイミングにおいてフィラメント５の温度を上記
差分ＳＩＫ相応した量だげ上昇させることができる。こ
の結果、Ｘ線ＩＦ１の陽極２に流れるＸ線管電流工ｓを
増大させることができ、各回のＸ線曝射ごとのＸ線管電
流ＩＳを設定管電流値と等しくして、一定とすることが
できる。従って、高速パルス撮影における撮影画家の画
質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＸ線管フィラメント加熱回路を示
す回路図、第２図はその動作を示すタイミング線図、第
３図は従来のＸ線管フィラメント加熱回路を示す回路図
、第４図はその動作を示すタイミング線図である。 １・・・Ｘ線管、 ２・−・陽　極、 ３・・・高電圧発生器、 ４・・・分圧抵抗、 ５・・・フィラメント、 ６・・・加熱制御回路、 ７・−供給制御回路、 ８・・・基準レベル設定器、 ９・・−加熱レベル設定器、 １７・・・サンプルホールド回路、 Ａ１・・・第一の演算増幅器、 Ａ２・−第二の演算増幅器、 人Ｓ・−第三の演算増幅器、 工１・・・実管電流値、 Ｉ２・−フィラメント電流、 ＳＯ・・・サンプルホールド回路の出力、Ｓｌ−・・実
管″電流値と設定管電流値との差分、Ｓ５・・・制御信
号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｘ線管と、このＸ線管の陽極に流れる実管電流値を検出
   する検出回路と、この検出回路からの実管電流値を入力
   して設定管電流値との差を求めると共にその差分に相応
   してＸ線管のフィラメントに供給する電流量を制御する
   信号を送出する加熱制御回路と、加熱制御回路からの制
   御信号を入力して上記Ｘ線管のフィラメントに供給する
   電流を制御する供給制御回路とを有して成るＸ線管フィ
   ラメント加熱回路において、上記検出回路と加熱制御回
   路との間に、上記実管電流値を取り込んで保持するサン
   プルホールド回路を設け、パルス状に流れる実管電流値
   を保持しこの保持した実管電流値によつて設定管電流値
   との差分を求めるようにしたことを特徴とするＸ線管フ
   ィラメント加熱回路。